JP5509541B2

JP5509541B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5509541B2
Application number: JP2008131402A
Authority: JP
Inventors: 康次郎大聖
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2028-05-19
Also published as: JP2009279976A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、新品タイヤの未使用の状態での保存性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。

輸出用タイヤは、船舶により運搬される場合が殆どであるが、一般に船舶における貨物室は高温、多湿であることが多いため、ユーザーに使用されるまでの間にタイヤの劣化が進行することがある。また、応急用スペアタイヤは、コンパクトな収容性に重点が置かれた設計になっているため常用タイヤより小さいサイズに製作され、かつ高い空気圧でリム組みされた状態で、常用タイヤにパンクが発生するまでの長期間にわたり車両内に保管される。そのため、応急用スペアタイヤは、車両が廃車になるまで未使用であっても劣化が進んでいる虞があるため、リサイクル使用することができないという問題があった。

このような対策のため、後者の応急用スペアタイヤの場合は、ホイールにリム組みしたタイヤ全体を樹脂フィルムでシュリンクパックすることが提案されている（特許文献１参照）。しかし、この方法でも、タイヤ内部に高い圧力で空気が充填された状態になっているため、タイヤの内表面からの劣化を必ずしも十分に抑制できるとはいえなかった。
特開平７−１０１４８２号公報

本発明の目的は、新品タイヤの未使用の状態での保存性を向上するようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、空気透過防止用のインナーライナーが内貼りされた空気入りタイヤの外表面及び内表面の全面を、熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドからなる熱可塑性エラストマー組成物の保護フィルムで覆った空気入りタイヤであって、該空気入りタイヤが応急用スペアタイヤであり、かつ前記保護フィルムが酸化チタンを０．５〜１０重量％含み、かつ空気入りタイヤを構成するゴム部材とは異なる有彩色又は白色に着色されたフィルムであることを特徴とする。

前記保護フィルムの厚さは３０〜４００μｍにするとよい。また、前記保護フィルムは空気入りタイヤを構成するゴム部材とは異なる有彩色又は白色に着色されたフィルムにするとよく、白色に着色するときは、酸化チタンを０．５〜１０重量％含むようにするとよい。この空気入りタイヤは、応急用スペアタイヤに適用するとよい。

本発明の空気入りタイヤは、空気入りタイヤの外表面及び内表面の全面を、熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドからなる熱可塑性エラストマー組成物の保護フィルムで覆うようにしたので、新品タイヤを未使用の状態で、長期間劣化を抑制するように保存することができる。

図１は、本発明の空気入りタイヤの実施形態の一例を示すタイヤ子午線方向の半断面図である。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、４はカーカス層である。カーカス層４は、ビード部３に埋設された左右一対のビードコア５間に装架され、その両端部をそれぞれビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返すようにしている。カーカス層５の内側には、空気透過防止用のインナーライナー６が内貼りされている。

このような構成からなる空気入りタイヤにおいて、そのトレッド部１からサイドウォール部２を経てビード部３までのタイヤ外表面及びインナーライナー６の内表面には、保護フィルム７が、タイヤの全面を覆うように貼り付けられ、タイヤ全体が外気に対し実質的にシールされた状態になっている。この保護フィルム７は、熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドからなる熱可塑性エラストマー組成物で形成されている。

保護フィルム７を形成する熱可塑性エラストマー組成物は、ゴムに比べて空気透過係数が極めて小さいため、空気入りタイヤが、周囲の空気に晒されるのを防ぎ、酸化劣化の進行を抑制する。また、熱可塑性エラストマー組成物中に遮光性や紫外線吸収性の添加剤を配合すると空気入りタイヤの耐光性が向上し、劣化を防止することができる。したがって、新品タイヤの未使用の状態での保存期間を延長することができる。

なお、ここで、空気入りタイヤの外表面及び内表面の全面とは、必ずしも完全シールである必要はなく、外表面及び内表面の全表面積の５％までは保護フィルムが欠落していてもよい。例えば、図２のように、タイヤのビードべース部８には保護フィルムを覆わないようにしてもよい。このようにすることによりリム組み後における空気入りタイヤとリムとの間のリムずれを防止することができる。

保護フィルムを形成する熱可塑性エラストマー組成物は、空気透過係数が１５〜３０×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇであり、トレッドゴム等に使用される一般のゴムに比べて空気透過係数が著しく極小であることが特徴である。

また、熱可塑性エラストマー組成物のヤング率は、特に限定されるものではなく、好ましくは１〜５００ＭＰａ、より好ましくは５０〜５００ＭＰａにするとよい。

保護フィルムの厚さは、好ましくは３０〜４００μｍ、より好ましくは５０〜１５０μｍにするとよい。保護フィルムの厚さが３０μｍ未満であると、空気透過防止性が十分でなく酸化劣化を抑制することができない。また、厚さが４００μｍを超えると、保護フィルムはゴムに比べて弾性率が大きいため、タイヤ使用時にフィルムの破断が生じやすくなる。

保護フィルムの厚さは、タイヤの全面で均一でなくてもよく、トレッド部での保護フィルムの厚さは、他の残りの領域に比べて薄くするとよい。保護フィルムはゴムに比べて摩擦係数が低いので、タイヤ使用後には早く摩耗消失させて、本来のタイヤ性能を早期に発揮できるようにできるからである。

また、保護フィルムは、タイヤ本体を構成するゴム部材とは異なる白色とか、赤、黄、青などの有彩色で着色する。特に、応急用スペアタイヤに使用するため好ましい。例えば、タイヤ本体の色は一般に黒であるので、保護フィルムの色を白色に着色すれば、応急用スペアタイヤを用いて走行していることがよく視認され、正規タイヤへの交換を促すことができる。また、トレッド部から保護フィルムが削り取られたかどうかを容易に視認することができる。

保護フィルムの着色に使用する顔料、染料は、酸化チタンを使用する。酸化チタンは、保護フィルムを白色に着色すると共に、紫外線遮光性を付与することができる。保護フィルムに対する酸化チタンの配合量としては、０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％にする。また、保護フィルムに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤等の添加剤を配合することにより、空気入りタイヤの酸化劣化、光劣化をいっそう防止することができる。

保護フィルムを空気入りタイヤに被覆する方法は、特に制限されるものではないが、例えば、未加硫タイヤの成形時に、タイヤ内側に幅方向の両端からはみ出すように幅広の保護フィルムを内貼りした後、その保護フィルムの両端部をそれぞれ折り返して、トレッド部において互いにオーバーラップさせるようにタイヤ全面を覆ってから常法により加硫成形することが挙げられる。

保護フィルムを形成する熱可塑性エラストマー組成物を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えば、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕及びそれらのＮ−アルコキシアルキル化物、例えば、ナイロン６のメトキシメチル化物、ナイロン６／６１０共重合体のメトキシメチル化物、ナイロン６１２のメトキシメチル化物、ポリエステル系樹脂〔例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、（メタ）アクリロニトリル／スチレン共重合体、（メタ）アクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリメタクリレート系樹脂〔例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル〕、ポリビニル系樹脂〔例えば、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体（ＥＴＦＥ）〕、セルロース系樹脂〔例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体〕、イミド系樹脂〔例えば、芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕等を好ましく用いることができる。

また、保護フィルムに使用する熱可塑性エラストマー組成物は、上述した熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドして構成することができる。

熱可塑性エラストマー組成物を構成するエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー〕、含ハロゲンゴム〔例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコンゴム〔例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム〕、含イオウゴム〔例えば、ポリスルフィドゴム〕、フッ素ゴム〔例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ボリアミド系エラストマー〕等を好ましく使用することができる。

熱可塑性エラストマー組成物において、特定の熱可塑性樹脂とエラストマーとの組成比は、特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとるように適宜決めればよいが、好ましい範囲は重量比９０／１０〜３０／７０である。熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性樹脂が連続相（マトリックス）を形成し、エラストマーが分散相（ドメイン）となる形態をとることにより、保護フィルムに十分な柔軟性と剛性を併せもつことができると共に、エラストマーの多少によらず、成形に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができる。

前記した特定の熱可塑性樹脂とエラストマーとの相溶性が異なる場合は、第３成分として適当な相溶化剤を用いて両者を相溶化させることができる。相溶化剤としては、熱可塑性樹脂及びエラストマーの両方又は片方の構造を有する共重合体、或いは熱可塑性樹脂又はエラストマーと反応可能なエポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合体の構造をとるものとすることができる。これらは混合される熱可塑性樹脂とエラストマーの種類によって選定すればよい。このような相溶化剤の配合量には特に限定はないが、好ましくは、ポリマー成分（熱可塑性樹脂とエラストマーとの合計）１００重量部に対して、０．５〜１０重量部がよい。

本発明において、熱可塑性エラストマー組成物は、一般にポリマー組成物に配合される充填剤（炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ等）、カーボンブラック、ホワイトカーボン等の補強剤、軟化剤、可塑剤、加工助剤、顔料、染料、老化防止剤等を保護フィルムとしての必要特性を損なわない限り任意に配合することができる。

本発明の空気入りタイヤは、長期間未使用のまま保存される可能性の大きい応急用スペアタイヤに適用する。特に、応急用スペアタイヤの装備車両が廃車になったときでも、応急用スペアタイヤを回収しリサイクル使用することができる。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

図１のタイヤ構造でタイヤサイズ１７５／６５Ｒ１４の空気入りタイヤを、タイヤの外表面及び／又は内表面を覆う保護フィルムをナイロン６／６６共重合体（東レ社製アミランＣＭ６００１）を４０重量部とイソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（エクソンモービルケミカル社製ＭＤＸ９０−１０）を６０重量部とのブレンドからなる熱可塑性エラストマー組成物（空気透過係率が１．０×１０^−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）で５０μｍの厚さで形成することを共通条件とし、保護フィルムを覆う部位（外表面及び／又は内表面）を表１に示すように異ならせた３種類空気入りタイヤ（実施例１、比較例１，２）を製作した。また、従来例として、保護フィルムがないこと以外は、同一構成の空気入りタイヤを製作した。

得られた４種類の空気入りタイヤ（実施例１、比較例１，２、従来例）について、耐オゾンクラック性を以下の方法により測定した。

耐オゾンクラック性
各空気入りタイヤをリムサイズ１４×５Ｊのホイールにリム組みし、空気圧１８０ｋＰａに充填した。このタイヤを、オゾンボックス（オゾン濃度１００ｐｐｍ、温度５０℃）に保管し、目視観察でオゾンクラックが発生するまでの期間を測定した。得られた結果は、従来例を１００とする指数として表１に示した。この指数が、大きいほど耐オゾンクラック性に優れ、タイヤ劣化が進行し難いことを意味する。

本発明の空気入りタイヤの実施形態を例示するタイヤ子午線方向半断面図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を例示するタイヤ子午線方向半断面図である。

符号の説明

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
６インナーライナー
７保護フィルム

Claims

空気透過防止用のインナーライナーが内貼りされた空気入りタイヤの外表面及び内表面の全面を、熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドからなる熱可塑性エラストマー組成物の保護フィルムで覆った空気入りタイヤであって、該空気入りタイヤが応急用スペアタイヤであり、かつ前記保護フィルムが酸化チタンを０．５〜１０重量％含み、かつ空気入りタイヤを構成するゴム部材とは異なる有彩色又は白色に着色されたフィルムであることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記熱可塑性エラストマー組成物が、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記保護フィルムの厚さが３０〜４００μｍである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。